JP2011217278A - 信号伝送路 - Google Patents

Abstract

【課題】信号の損失を低減できる信号伝送路を提供すること。
【解決手段】第１の面と前記第１の面とは反対側の面である第２の面とを有する誘電体基板２と、前記第１の面と前記第２の面との間に設けられ、接地電位を有する導体層１０と、導体層１０と容量性結合する第１信号導体１８を前記第１の面に備える第１伝送線路４と、前記第２の面に設けられた第２伝送線路６と、誘電体基板２の内部を通り、第１伝送線路４の第１信号導体１８と、第２伝送線路６と、を接続するビア配線８と、導体層１０に設けられ、内側にビア配線８が位置し、第１伝送線路４の第１信号導体１８の延在方向における導体層１０とビア配線との距離が、第１伝送線路４の第１信号導体１８の延在方向と交叉する方向における導体層１０とビア配線８との距離より小さい開口部１２と、を具備することを特徴とする信号伝送路。
【選択図】図５

Description

本発明は信号伝送路に関する。

高周波信号を伝送する信号伝送路には、基板にビア配線が形成され、ビア配線を通じて、基板の上下方向の信号接続を行うものがある。例えば特許文献１には、絶縁層に形成されたビア配線を介して基板の上下方向の信号接続を行う半導体装置が開示されている。

特開２００３−２８２７８０号公報

高周波信号を扱う装置の性能を向上させるためには、信号伝送路における信号の損失を低減することが求められる。

本願発明は上記課題に鑑み、信号の損失を低減できる信号伝送路を提供することを目的とする。

本願発明は、第１の面と前記第１の面とは反対側の面である第２の面とを有する誘電体基板と、前記第１の面と前記第２の面との間に設けられ、接地電位を有する第１導体層と、前記第１導体層と容量性結合する信号導体を前記第１の面に備える第１伝送線路と、前記第２の面に設けられた第２伝送線路と、前記誘電体基板の内部を通り、前記第１伝送線路の前記信号導体と、前記第２伝送線路と、を接続する接続導体と、前記第１導体層に設けられ、内側に前記接続導体が位置し、前記第１伝送線路の前記信号導体の延在方向における前記第１導体層と前記接続導体との距離が、前記第１伝送線路の前記信号導体の延在方向と交叉する方向における前記第１導体層と前記接続導体との距離より小さい第１開口部と、を具備することを特徴とする信号伝送路である。本発明によれば、接続配線の近くまで第１信号導体のインピーダンスを所望の大きさに維持することで、第１信号導体と接続電極とのインピーダンスの不連続を小さくすることができる。このため、所望のインピーダンスを得ることができ、信号伝送路の信号の損失を低減することが可能となる。

上記構成において、前記第１伝送線路は、前記第１導体層の電位を接地電位とするマイクロストリップライン、又は前記第１の面に設けられた接地導体の電位及び前記第１導体層の電位を接地電位とするグランデッドコプレーナラインである構成とすることができる。この構成によれば、高周波信号の伝送に適した伝送線路を用いることで、信号の損失をより低減することができる。

上記構成において、第２伝送線路は、コプレーナライン、前記第１導体層の電位を接地電位とするマイクロストリップライン、又は前記第２の面に設けられた接地導体の電位及び前記第１導体層の電位を接地電位とするグランデッドコプレーナライン、のいずれか１つである構成とすることができる。この構成によれば、高周波信号の伝送に適した伝送線路を用いることで、信号の損失をより低減することができる。

上記構成において、前記第１導体層と前記第２の面との間に設けられた第２導体層と、前記第２導体層に設けられ、内側に前記接続導体が位置し、前記第１伝送線路の前記信号導体の延在方向における前記第２導体層と前記接続導体との距離が、前記第１伝送線路の前記信号導体の延在方向と交叉する方向における前記第２導体層と前記接続導体との距離と等しい第２開口部と、を具備する構成とすることができる。この構成によれば、信号伝送路に複数の導体層が形成されている場合でも、所望のインピーダンスを得ることができ、信号伝送路の信号の損失を低減することが可能となる。

上記構成において、前記第２導体層と前記第２の面との間に設けられた第３導体層と、前記第３導体層に設けられ、内側に前記接続導体が位置し、前記第１伝送線路の前記信号導体の延在方向における前記第３導体層と前記接続導体との距離が、前記第１伝送線路の前記信号導体の延在方向と交叉する方向における前記第３導体層と前記接続導体との距離より小さい第３開口部と、を具備する構成とすることができる。この構成によれば、信号伝送路に複数の導体層が形成されている場合でも、所望のインピーダンスを得ることができ、信号伝送路の信号の損失を低減することが可能となる。

上記構成において、前記第１導体層は、前記第１開口部を取り囲んでなる構成とすることができる。

上記構成において、前記第１伝送線路の前記信号導体の延在方向とは反対の方向が開放されてなる構成とすることができる。

本発明によれば、信号の損失を低減できる信号伝送路を提供することができる。

図１（ａ）は比較例に係る信号伝送路を例示する断面図であり、図１（ｂ）は比較例に係る信号伝送路を例示する平面図である。 図２（ａ）はサンプルＡを例示する斜視図であり、図２（ｂ）〜図２（ｅ）はサンプルＡの１〜４層目をそれぞれ例示する平面図である。 図３（ａ）はサンプルＢを例示する斜視図であり、図３（ｂ）はサンプルＢの２層目を例示する平面図である。 図４（ａ）は伝送損失の計算結果を表す図であり、図４（ｂ）は反射特性の計算結果を表す図である。 図５（ａ）は実施例１に係る信号伝送路を例示する断面図であり、図５（ｂ）は信号伝送路を、図５（ｃ）は第１信号導体を、それぞれ例示する平面図である。 図６（ａ）は実施例２に係る信号伝送路を例示する断面図であり、図６（ｂ）は第１信号導体及び接地層を、図６（ｃ）は導体層を、図６（ｄ）は第２信号導体及び接地層を、それぞれ例示する平面図である。 図７（ａ）は実施例３に係る信号伝送路を例示する断面図であり、図７（ｂ）は導体層を例示する平面図である。 図８（ａ）は実施例４に係る信号伝送路を例示する断面図であり、図８（ｂ）は導体層１０又は１１を、図８（ｃ）は導体層１４を、それぞれ例示する平面図である。 図９（ａ）は実施例５に係る信号伝送線路を例示する断面図であり、図９（ｂ）は導体層を例示する平面図である。 図１０（ａ）は実施例６に係る信号伝送路を例示する断面図であり、図１０（ｂ）は信号伝送路を例示する平面図である。

最初に比較例について説明する。比較例は誘電体基板の上面及び下面に設けられたマイクロストリップラインを、ビア配線（接続導体）を介して接続している例である。図１（ａ）は比較例に係る信号伝送路を例示する断面図であり、図１（ｂ）は比較例に係る信号伝送路を例示する平面図である。なお、図１（ｂ）は図１（ａ）を上から見た図であり、誘電体層２ａは透視して図示している。

図１（ａ）に示すように、比較例に係る信号伝送路は、誘電体基板２、第１伝送線路４、第２伝送線路６、ビア配線８、及び導体層１０を備える。誘電体基板２は多層配線基板であり、例えばガラスエポキシやフッ素樹脂系誘電体材料などの誘電体からなる。本例では、誘電体基板２は、誘電体層２ａと誘電体層２ｂとの２層構造を有している。

第１伝送線路４が備える第１信号導体１８は、誘電体基板２の上面に設けられている。第２伝送線路６が備える第２信号導体２２は、誘電体基板２の上面とは反対側の面である下面に設けられている。第１信号導体１８と第２信号導体２２とは、誘電体層２ａと誘電体層２ｂとを貫通するビア配線８により接続される。誘電体層２ａと誘電体層２ｂとの間には導体層１０が設けられ、また、ビア配線８が設けられる領域には、ビア配線８より大きな径を有するランドパターン９が設けられている。

図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、導体層１０は第１信号導体１８及び第２信号導体２２の各々に対向して配置され、接地電位が与えられている。第１信号導体１８と導体層１０とはマイクロストリップラインを構成する。また、第２信号導体２２と導体層１０とは、マイクロストリップラインを構成する。

導体層１０には開口部１２が形成されており、ランドパターン９は開口部１２の内側に位置する。第１信号導体１８の延在方向における導体層１０とランドパターン９との距離Ｌ１は、第１信号導体１８の延在方向とは直角の方向における導体層１０とランドパターン９との距離Ｌ２と等しい。なお、図１（ｂ）において、ランドパターン９は第１信号導体１８の先端とオーバーラップして図示されている。すなわち、第１信号導体１８の延在方向における導体層１０とビア配線８との距離は、第１信号導体１８の延在方向とは直角の方向における導体層１０とビア配線８との距離と等しい。つまり開口部１２は円形の開口部である。

第１信号導体１８と導体層１０とからなるマイクロストリップライン、及び第２信号導体２２と導体層１０とからなるマイクロストリップラインは、それぞれ特性インピーダンスが例えば５０Ωとなるように設定されている。

しかしながら、第１信号導体１８とビア配線８との接続部分の近傍には、第１信号導体１８の下部に導体層１０が存在しない。第１信号導体１８の下部に導体層１０が存在しない領域は、第１信号導体１８と導体層１０とが対向する領域とは、特性インピーダンスが異なる。従って、第１信号導体１８の下部に導体層１０が存在しない領域が大きい場合、第１第１信号導体１８とビア配線８との接続部分において、インピーダンスの不連続が大きくなる。インピーダンスの不連続により、信号の反射や散乱が生じ、信号の損失が大きくなる。特に、ミリ波帯域、又はミリ波帯域を超える高周波信号では、信号の損失の問題は顕著である。

次に、信号の損失を低減させるために、本願発明者が行った実験について説明する。まずサンプルの構成について説明する。図２（ａ）は実験に用いたサンプルＡを例示する斜視図であり、図２（ｂ）から図２（ｅ）は、それぞれサンプルＡの第１信号導体１８及び接地層２０、導体層１０、導体層１４、第２信号導体２２を例示する平面図である。誘電体基板は透視して図示している。

図２（ａ）に示すように、サンプルＡは、上から順に第１信号導体１８及び接地層２０のレイヤ、導体層１０のレイヤ、導体層１４のレイヤ、第２信号導体２２及び接地層２４のレイヤが重ねて配置されてなる信号伝送路である。第１信号導体１８は誘電体基板の上面に設けられ、第２信号導体２２は誘電体基板の下面に設けられている。導体層１０には開口部１２が、導体層１４には開口部１６がそれぞれ形成され、開口部１２及び１６の内側には、第１信号導体１８と第２信号導体２２とを接続するビア配線８が、ビア配線８用のランドパターン９を介して配置されている。次に、サンプルを構成する各層について、より詳しく説明する。

図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、第１伝送線路４は、第１信号導体１８と接地層２０とを備える。また、導体層１０は、第１信号導体１８の接地層として機能する。つまり、第１伝送線路４はグランデッドコプレーナラインである。

図２（ａ）及び図２（ｃ）に示すように、導体層１０は、第１信号導体１８の延在方向とは反対の方向が開放されている開口部１２を有している。開口部１２は、第１信号導体１８の延在方向における導体層１０とランドパターン９との距離Ｌ１が、第１信号導体１８の延在方向と交叉する方向における導体層１０とランドパターン９との距離Ｌ２と等しくなるように形成されている。

図２（ａ）及び図２（ｄ）に示すように、導体層１４は、第１信号導体１８の延在方向とは反対の方向が開放されている開口部１６を有している。開口部１６は、開口部１２と同様に、第１信号導体１８の延在方向における導体層１４とランドパターン９との距離が、第１信号導体１８の延在方向と交叉する方向における導体層１４とランドパターン９との距離と等しくなるように形成されている。

図２（ａ）及び図２（ｅ）に示すように、第２伝送線路６は第１信号導体１８の延在方向とは反対の方向に延在する第２信号導体２２と接地層２４とを備える。つまり、第２伝送線路６はコプレーナラインである。

次にサンプルＢについて説明する。図３（ａ）はサンプルＢを例示する斜視図であり、図３（ｂ）はサンプルＢの導体層１０を例示する平面図である。

図３（ａ）に示すように、サンプルＢもサンプルＡと同様、上から順に第１信号導体１８及び接地層２０のレイヤ、導体層１０のレイヤ、導体層１４のレイヤ、第２信号導体２２及び接地層２４のレイヤが重ねて配置されてなる信号伝送路である。サンプルＢは、サンプルＡとは導体層１０に形成された開口部１２の形状が異なる。

図３（ｂ）に示すように、サンプルＢの導体層１０は、第１信号導体１８の延在方向とは反対の方向が開放されている開口部１２を有している。開口部１２は、第１信号導体１８の延在方向における導体層１０とランドパターン９との距離Ｌ１が、第１信号導体１８の延在方向と交叉する方向における導体層１０とランドパターン９との距離Ｌ２より小さくなるように形成されている。すなわち、第１信号導体１８の延在方向における導体層１０とビア配線８との距離が、第１信号導体１８の延在方向と交叉する方向における導体層１０とビア配線８との距離より小さくなる。

誘電体基板２の厚さは０．０７５ｍｍである。サンプルＡにおいて距離Ｌ１及びＬ２は０．２８７５ｍｍである。サンプルＢにおいて距離Ｌ１は０．０５ｍｍである。距離Ｌ２は０．２８７５ｍｍである。誘電体基板２はアルミナセラミックからなり、誘電率は７．６である。第１信号導体１８、第２信号導体２２、導体層１０、及び導体層１４はＣｕからなる。

次に実験の結果について説明する。図４（ａ）は伝送損失の計算結果を表す図であり、図４（ｂ）は反射特性の計算結果を表す図である。図４（ａ）の縦軸は信号の伝送損失を表し、図４（ｂ）の縦軸は信号の反射特性を表す。また、図４（ａ）及び図４（ｂ）の横軸は周波数を表す。破線及び菱形で示されるカーブがサンプルＡの結果を表し、実線及び正方形で示されるカーブがサンプルＢの結果を表す。

図４（ａ）に示すように、５０ＧＨｚのような高い周波数の帯域では、サンプルＡは急速に伝送損失が増加するのに対し、サンプルＢの方は損失の増加が少ない結果となった。また図４（ｂ）に示すように、サンプルＢの方がサンプルＡよりも、１０〜５０ＧＨｚの広い周波数帯域において、反射特性の変化の少ない特性を示した。つまり、導体層１０が有する開口部１２の形状を変更したサンプルＢの方が、周波数によるばらつきの少ない特性を示し、特に高周波では良好な特性を示した。

実験の結果について考察する。サンプルＡでは、上記の比較例でも説明したように、第１信号導体１８とビア配線８との接続部分で、インピーダンスの不連続が発生する。このため、所望のインピーダンスを得ることが困難となり、特に高周波で特性が悪化したと考えられる。

これに対しサンプルＢでは、第１信号導体１８の延在方向における導体層１０とランドパターン９との距離Ｌ１が、第１信号導体１８の延在方向と交叉する方向における導体層１０とランドパターン９との距離Ｌ２より小さい。従って、サンプルＢではサンプルＡよりも、第１信号導体１８の延在方向における導体層１０がビア配線８に近い位置まで存在する。このため、サンプルＡに比べて、第１信号導体１８と導体層１０とが対向する領域が、よりビア配線８に近い領域にまで延びることになる。このため、第１信号導体１８とビア配線８との接続部分におけるインピーダンスの不連続が、サンプルＡに比べて小さくなる。この結果、サンプルＢでは、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、特性の改善が可能になった。

例えばサンプルＡのように、開口部１２を円形のまま、グランド層の不連続を小さくしようとすると、開口部１２の開口径を小さくすることになる。開口径が小さくなると、ビア配線８のインピーダンスが低下してしまう。このため、グランド層の不連続低減のためには、サンプルＢのように、ビア配線８が設けられている誘電体基板２のスルーホールに、接地層である導体層１０をできるだけ接近させ、ビア配線８のインピーダンス低下については、信号導体の延在方向とは直角方向の開口径を広げることで対処することが好ましい構成であることが分かる。なお、サンプルＢの開口部１２は楕円形であるが、これを長方形とすることも考えられる。しかし、開口部１２を長方形とすると、磁界及び電界の分布に大きな粗密が発生するため、開口部１２は曲率を持つ形状、つまり楕円形とすることが、より好ましい。

次に、図面を用いて本発明の実施例について説明する。

実施例１はマイクロストリップラインを用いる例である。図５（ａ）は実施例１に係る信号伝送路１００を例示する断面図であり、図５（ｂ）は信号伝送路１００を、図５（ｃ）は第１信号導体１８を、それぞれ例示する平面図である。なお、図５（ｂ）では誘電体層２ａを透視して図示している。

図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、実施例１に係る信号伝送路１００は誘電体基板２、第１伝送線路４、第２伝送線路６、ビア配線８（接続導体）、ランドパターン９及び導体層１０（第１導体層）を備える。誘電体基板２は多層基板であり、第１信号導体１８及び導体層１０は重なるように設けられている。また、第２信号導体２２及び導体層１０は重なるように設けられている。導体層１０は、第１信号導体１８の延在方向及び第２信号導体２２の延在方向に延在している。

図５（ａ）及び図５（ｃ）に示すように、誘電体基板２の上面（第１の面）には、第１信号導体１８が設けられている。下面（第２の面）には、第２信号導体２２が設けられている。ビア配線８は、誘電体基板２の上面と下面との間に設けられたランドパターン９を介して、誘電体基板２を上面から下面に貫通している。第１信号導体１８と第２信号導体２２とは、ビア配線８により接続されている。誘電体基板２の内部であって、上面及び下面の間には、導体層１０が設けられている。

第１信号導体１８と導体層１０とはマイクロストリップラインからなる第１伝送線路４を形成し、第１信号導体１８は信号線路、導体層１０は接地層として機能する。また、第２信号導体２２と導体層１０とはマイクロストリップラインからなる第２伝送線路６を形成し、第２信号導体２２は信号線路、導体層１０は接地層として機能する。第１伝送線路４及び第２伝送線路６の特性インピーダンスは、例えば５０Ωに設定されている。導体層１０には開口部１２（第１開口部）が形成されており、開口部１２の内側にはランドパターン９が位置する。

図５（ａ）中に模式的に示すように、ビア配線８はインダクタ成分が存在する（図中の“Ｌ”）。また、第１信号導体１８と導体層１０、第２信号導体２２と導体層１０、及びランドパターン９と導体層１０は、それぞれ容量性結合を形成する（図中の“Ｃ”）。

図５（ｂ）に示すように、実施例１における開口部１２は、破線で示す比較例における開口部よりも、第１信号導体１８の延在方向における導体層１０とランドパターン９との距離Ｌ１が小さくなっている。つまり、第１信号導体１８の延在方向における導体層１０とランドパターン９との距離Ｌ１が、第１信号導体１８の延在方向と直交する方向における導体層１０とランドパターン９との距離Ｌ２より小さくなるように、開口部１２が形成されている。また距離Ｌ１は、第１信号導体１８の延在方向と交叉する方向における導体層１０とランドパターン９との距離より小さい。すなわち、第１信号導体１８の延在方向における導体層１０とビア配線８との距離が、第１信号導体１８の延在方向と交叉する方向における導体層１０とビア配線８との距離より小さい。導体層１０は開口部１２を取り囲んでいる。ビア配線８と導体層１０との距離は、第１伝送線路４及び第２伝送線路６の特性インピーダンス（例えば５０Ω）に近い値になるように設定されている。

実施例１によれば、比較例と比較して、距離Ｌ１が小さくなっているため、第１伝送線路４はビア配線８の近くまで特性インピーダンスを所望の大きさ（例えば５０Ω）に維持することができる。第２伝送線路６についても同様に、ビア配線８の近くまで特性インピーダンスを所望の大きさに維持することができる。

つまり、第１伝送線路４及び第２伝送線路６と、ビア配線８との接続部分におけるインピーダンスの不連続が小さくなる。また、ビア配線８におけるインピーダンスを、第１伝送線路４におけるインピーダンス及び第２伝送線路６におけるインピーダンスに近づけることが容易である。以上により、信号伝送路の信号の損失を低減することが可能となる。上記の実験で示したように、例えば５０ＧＨｚ以上の高周波信号では、特に損失を低減できる。

実施例２はグランデッドコプレーナラインを用いる例である。図６（ａ）は実施例２に係る信号伝送路２００を例示する断面図であり、図６（ｂ）は第１信号導体１８及び接地層２０を、図６（ｃ）は導体層１０を、図６（ｄ）は第２信号導体２２及び接地層２４を、それぞれ例示する平面図である。

図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、誘電体基板２の上面には、第１信号導体１８と接地層２０とが設けられている。導体層１０は、第１信号導体１８と対向した接地層として機能する。つまり、第１伝送線路４はグランデッドコプレーナラインである。

図６（ａ）及び図６（ｄ）に示すように、誘電体基板２の下面には、第２信号導体２２と接地層２４とが設けられている。導体層１０は、第２信号導体２２と対向した接地層として機能する。つまり、第２信号伝送線路６も、第１信号導体１８と同様にグランデッドコプレーナラインである。

図６（ａ）及び図６（ｃ）に示すように、実施例２の導体層１０は実施例１の導体層１０と同じ構成である。つまり、導体層１０には第１信号導体１８の延在方向における導体層１０とランドパターン９との距離が、第１信号導体１８の延在方向と直交する方向における導体層１０とランドパターン９との距離より小さくなるように、開口部１２が形成されている。

実施例２によれば、第１伝送線路４及び第２伝送線路６とビア配線８との接続部分におけるインピーダンスの不連続が小さくなる。また、ビア配線８におけるインピーダンスを、第１伝送線路４におけるインピーダンス及び第２伝送線路６におけるインピーダンスに近づけることが容易である。以上により、信号伝送路の信号の損失を低減することが可能となる。

実施例３は、マイクロストリップラインとコプレーナラインとを用いる例である。図７（ａ）は実施例３に係る信号伝送路３００を例示する断面図であり、図７（ｂ）は導体層１０を例示する平面図である。

図７（ａ）及び図７（ｂ）に示すように、導体層１０は第１信号導体１８の延在方向に延在しており、導体層１０には開口部１２が形成されている。また導体層１０は開口部１２を囲んでいる。なお、第１伝送線路４は実施例１の第１伝送線路と同じくマイクロストリップラインであり、第２伝送線路６はコプレーナラインである。

実施例３によれば、第１伝送線路４とビア配線８、及び第２伝送線路６とビア配線８、それぞれの接続部分におけるインピーダンスの不連続が小さくなる。また、ビア配線８におけるインピーダンスを、第１伝送線路４におけるインピーダンス及び第２伝送線路６におけるインピーダンスに近づけることが容易である。以上により、信号伝送路の信号の損失を低減することが可能となる。

実施例４は複数の導体層が形成されている例である。図８（ａ）は実施例４に係る信号伝送路４００を例示する断面図であり、図８（ｂ）は導体層１０又は１１を、図８（ｃ）は導体層１４を、それぞれ例示する平面図である。

図８（ａ）に示すように、実施例４に係る信号伝送路４００は、誘電体基板２、第１伝送線路４、第２伝送線路６、ビア配線８、導体層１０，１１及び１４を備える。誘電体基板２は、誘電体層２ａ，２ｂ，２ｃ，及び２ｄの４層構造を有している。第１伝送線路４及び第２伝送線路６は、マイクロストリップラインを形成する。

誘電体基板２の内部であって、上面から下面に向けて順に、導体層１０（第１導体層）、導体層１４（第２導体層）、導体層１１（第３導体層）が設けられている。つまり、導体層１４は、導体層１０と誘電体層２ｄの上面との間に設けられている。また導体層１１は、導体層１４と誘電体層２ｄの下面との間に設けられている。すなわち、導体層１４は導体層１０と導体層１１とに挟まれている。

図８（ｂ）に示すように、実施例４の導体層１０及び導体層１１は、実施例１の導体層１０と同じ構成である。つまり導体層１１には、第２信号導体２２の延在方向における導体層１１とランドパターン９との距離が、第２信号導体２２の延在方向と直交する方向における導体層１１とランドパターン９との距離より小さくなるように、開口部１３が形成されている。

図８（ｃ）に示すように、導体層１４には円形の開口部１６（第２開口部）が形成されている。つまり、第１信号導体１８の延在方向における導体層１４とランドパターン９との距離が、第１信号導体１８の延在方向と直交する方向における導体層１０とランドパターン９との距離と等しくなるように、開口部１６が形成されている。また開口部１６は、第２信号導体２２の延在方向における導体層１４とランドパターン９との距離が、第２信号導体２２の延在方向と直交する方向における導体層１４とランドパターン９との距離と等しくなるように形成されている。ビア配線８と導体層１４とは、ビア配線８の特性インピーダンスが、第１伝送線路４及び第２伝送線路６の特性インピーダンス（例えば５０Ω）に近づくように設定されている。

導体層１０及び１１の各々には、伝送線路の延在方向において導体層１０及び１１とランドパターン９との距離が小さくなる開口部１２及び１３の各々が設けられている。これにより、第１伝送線路４及び第２伝送線路６は、ビア配線８の近くまで特性インピーダンスを所望の大きさ（例えば５０Ω）に維持することができるので、インピーダンスの不連続が低減できる。

また、導体層１４の開口部１６は、第１伝送線路４及び第２伝送線路６に対して接地電位を実質的に提供しないため、第１伝送線路４及び第２伝送線路６の連続性には影響が少ない。このため、開口部１６は円形にすることができる。すなわち、ビア配線８は、楕円形の開口部１２，１３によって導体層１０及び１１の接地電位とカップリングする部分と、円形の開口部１６によって導体層１４の接地電位とカップリングする部分とによって、所定の特性インピーダンスを有するように構成されている。

上記のように、本実施例によれば、第１伝送線路４及び第２伝送線路６とビア配線８との接続部分におけるインピーダンスの不連続を小さくすることができる。また、ビア配線８におけるインピーダンスを第１伝送線路４におけるインピーダンス及び第２伝送線路６におけるインピーダンスに近づけることが容易である。以上により、信号伝送路の信号の損失を低減することが可能となる。本実施例では、導体層は３つとしたが、２つでも、４つ以上でもよい。

実施例５は、導体層の開口部が開放されている例である。図９（ａ）は実施例５に係る信号伝送路５００を例示する断面図であり、図９（ｂ）は導体層１０を例示する平面図である。

図９（ａ）及び図９（ｂ）に示すように、導体層１０は第１信号導体１８の延在方向に延在しており、開口部１２が形成されている。開口部１２は、第１信号導体１８の延在方向において、ビア配線８より先が開放されている。

図９（ｂ）に示すように、開口部１２は、第１信号導体１８の延在方向における導体層１０とランドパターン９との距離が、第１信号導体１８の延在方向と直交する方向における導体層１０とランドパターン９との距離より小さくなるように形成されている。第１伝送線路４はグランデッドコプレーナラインであり、第２伝送線路６はコプレーナラインである。

実施例５によれば、開口部１２の第２信号導体２２の延在方向が開放されている場合でも、第１伝送線路４とビア配線８との接続部分におけるインピーダンスの不連続が小さくなる。また、ビア配線８におけるインピーダンスを第１伝送線路４におけるインピーダンス及び第２伝送線路６におけるインピーダンスに近づけることが容易である。以上により、所望のインピーダンスを得ることができ、信号伝送路の信号の損失を低減することが可能となる。

実施例６は、導体層の開口部にビア配線８が存在し、ランドパターン９が存在しない場合の例である。図１０（ａ）は実施例６に係る信号伝送路６００を例示する断面図であり、図１０（ｂ）は信号伝送路６００を例示する平面図である。なお、図１０（ｂ）では、誘電体層２ａを透視して図示している。第１伝送線路４は、図５（ｃ）に示したものと同じである。

図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に示すように、実施例６に係る信号伝送路６００は、誘電体基板２、第１伝送線路４、第２伝送線路６、ビア配線８及び導体層１０を備える。つまり、信号伝送路６００は、実施例１に係る信号伝送路１００からランドパターン９を除いたものである。実施例１と同様、第１伝送線路４及び第２伝送線路６は、マイクロストリップラインにより構成されている。

図１０（ｂ）に示すように、第１信号導体１８の延在方向における導体層１０とビア配線８との距離Ｌ１が、第１伝送線路の延在方向と直交する方向における導体層１０とビア配線８との距離Ｌ２より小さくなるように、開口部１２が形成されている。また距離Ｌ１は、第１伝送線路の延在方向と交叉する方向における導体層１０とビア配線８との距離より小さい。導体層１０は開口部１２を取り囲んでいる。ビア配線８と導体層１０とは、ビア配線８の特性インピーダンスが第１伝送線路４及び第２伝送線路６における特性インピーダンス（例えば５０Ω）に近づくように設定されている。

実施例６によれば、距離Ｌ１が小さくなっているため、第１信号導体１８はビア配線８の近くまで特性インピーダンスを所望の大きさ（例えば５０Ω）に維持することができる。第２信号導体２２についても同様に、ビア配線８の近くまで特性インピーダンスを所望の大きさに維持することができる。また、ビア配線８におけるインピーダンスを、第１伝送線路４におけるインピーダンス、及び第２伝送線路６におけるインピーダンスに近づけることが容易である。以上により、所望のインピーダンスを得ることができ、信号伝送路の信号の損失を低減することが可能となる。

以上説明した実施例において、第１伝送線路４や第２伝送線路６について、マイクロストリップライン、コプレーナライン、及びグランデッドコプレーナラインを用いることは、信号の伝送特性を良好にするためには好ましい態様である。しかし、これら以外の伝送線路形式であってもよく、信号導体およびそれにカップリングする接地導体を含み構成されていれば、本発明は同様に適用することができる。

以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

誘電体基板 ２
第１伝送線路 ４
第２伝送線路 ６
ビア配線 ８
導体層 １０，１１，１４
開口部 １２，１３，１６
第１信号導体 １８
第２信号導体 ２２
接地層 ２０，２４
信号伝送路 １００，２００，３００，４００，５００，６００

Claims (7)

1. 第１の面と前記第１の面とは反対側の面である第２の面とを有する誘電体基板と、
   前記第１の面と前記第２の面との間に設けられ、接地電位を有する第１導体層と、
   前記第１導体層と容量性結合する信号導体を前記第１の面に備える第１伝送線路と、
   前記第２の面に設けられた第２伝送線路と、
   前記誘電体基板の内部を通り、前記第１伝送線路の前記信号導体と、前記第２伝送線路と、を接続する接続導体と、
   前記第１導体層に設けられ、内側に前記接続導体が位置し、前記第１伝送線路の前記信号導体の延在方向における前記第１導体層と前記接続導体との距離が、前記第１伝送線路の前記信号導体の延在方向と交叉する方向における前記第１導体層と前記接続導体との距離より小さい第１開口部と、を具備することを特徴とする信号伝送路。
2. 前記第１伝送線路は、前記第１導体層の電位を接地電位とするマイクロストリップライン、又は前記第１の面に設けられた接地導体の電位及び前記第１導体層の電位を接地電位とするグランデッドコプレーナラインであることを特徴とする請求項１記載の信号伝送路。
3. 前記第２伝送線路は、コプレーナライン、前記第１導体層の電位を接地電位とするマイクロストリップライン、又は前記第２の面に設けられた接地導体の電位及び前記第１導体層の電位を接地電位とするグランデッドコプレーナライン、のいずれか１つであることを特徴とする請求項１又は２記載の信号伝送路。
4. 前記第１導体層と前記第２の面との間に設けられた第２導体層と、
   前記第２導体層に設けられ、内側に前記接続導体が位置し、前記第１伝送線路の前記信号導体の延在方向における前記第２導体層と前記接続導体との距離が、前記第１伝送線路の前記信号導体の延在方向と交叉する方向における前記第２導体層と前記接続導体との距離と等しい第２開口部と、を具備することを特徴とする請求項１から３いずれか一項記載の信号伝送路。
5. 前記第２導体層と前記第２の面との間に設けられた第３導体層と、
   前記第３導体層に設けられ、内側に前記接続導体が位置し、前記第１伝送線路の前記信号導体の延在方向における前記第３導体層と前記接続導体との距離が、前記第１伝送線路の前記信号導体の延在方向と交叉する方向における前記第３導体層と前記接続導体との距離より小さい第３開口部と、を具備することを特徴とする請求項４記載の信号伝送路。
6. 前記第１導体層は、前記第１開口部を取り囲んでなることを特徴とする請求項１から５いずれか一項記載の信号伝送路。
7. 前記第１開口部は、前記第１伝送線路の前記信号導体の延在方向とは反対の方向が開放されてなることを特徴とする請求項１から５いずれか一項記載の信号伝送路。

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